CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Giới thiệu Nước và an ninh lương thực là vấn đề được thế giới quan tâm nhiều. Biến đổi khí hậu đã làm cho nguồn nước ngọt hữu dụng trên thế giới ngày càng trở nên cạn kiệt. Chính vì vậy, tài nguyên nước đang cần được bảo vệ, tiết kiệm và sử dụng hợp lý (Đinh Thị Như Trang, 2014). Đối với Việt Nam cũng gặp các khó khăn về nước cũng như là bị thu hẹp diện tích sản xuất nông nghiệp và có thể dẫn đến mất an ninh về lương thực.
Tình hình hạn hán, xâm nhập mặn kéo dài từ năm 2015 - 2016 đã làm khoảng 369.000 hộ dân thiếu nước sinh hoạt, 250.000 ha hoa màu, 37.000 ha cây ăn quả tập trung, 164.000 ha cây lâu năm, 6.900 ha nuôi trồng thủy sản bị thiệt hại (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2016). Vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) cũng gặp khó khăn về nước và an ninh lương thực do biến đổi khí hậu và gia tăng sử dụng nước ở thượng nguồn đặc biệt trong mùa khô. Trong điều kiện biến đổi khí hậu (BĐKH) hiện nay, các biểu hiện như: gia tăng mực nước biển, gia tăng nhiệt độ, thay đổi lượng mưa và các hiện tượng thời tiết cực đoan đã ảnh hưởng đáng kể (cả trực tiếp và gián tiếp) đến các hệ thống canh tác nông nghiệp ĐBSCL (Lê Anh Tuấn, 2016). Ngoài biến đổi khí hậu, việc việc gia tăng sử dụng nước sông Mekong cũng làm lượng nước về ĐBSCL giảm (Osborne, 2009).
Cụ thể, Lào và Campuchia đang dự kiến tăng diện tích sản suất lúa lên 31.000 ha thông qua việc tận dụng nguồn nước sông MeKong để tưới (ICEM, 1999), Thái Lan đang tiến hành dự án (Kong-Loei-Chi-Mun) chuyển nước từ dòng sông MeKong đến các khu vực hạn hán vùng Đông Bắc Thái Lan, tất cả các yếu tố trên đều ảnh hưởng tiêu cực đến ĐBSCL (MRC, 2016). Việc tăng sử dụng nước ở đầu nguồn sông MeKong làm giảm lưu lượng nước từ thượng nguồn chảy đến và thiếu nước vào mùa khô ở vùng hạ lưu sông MeKong làm đất đồng bằng giảm đánh kể lượng phù sa, nước mặn xâm nhập ngày càng sâu vào đất liền vùng ven biển cả về không gian và thời gian (Lu and Siew, 2006). Các nước phát triển trên thế giới đã thực hiện nhiều giải pháp tổng thể nhằm quản lý, phát triển và sử dụng tiết kiệm tài nguyên nước đạt hiệu quả kinh tế cao. Cụ thể, ở Campuchia, một trong các giải pháp để ứng phó với hiện tượng khô hạn là xây dựng ao hồ để trữ nước vào mùa mưa, người dân quanh hồ Tonle Sap đã trữ nước lũ trong đầm lầy để tưới vào mùa khô (Fox and Ledgerwood, 1999).
Ở Đông Bắc bang Rajasthan, Ấn Độ, chính phủ đã xây dựng khoảng 10.000 công trình trữ nước dưới đất đã giúp tưới được 14.000 ha cho ngũ cốc, rau và hoa màu (Panigrahi et al. Ngoài ra, vùng bán khô cằn ở Châu Phi đã xây dựng hệ thống hồ chứa nước mưa tự nhiên phục vụ cho 1 sản xuất nông nghiệp (Traore and Wang, 2011). Ở Việt Nam, đối với thủy lợi, các tỉnh cần quản lý chặt chẽ nguồn nước, tổ chức lấy nước và tích trữ vào các ao, hồ, trục sông, trục kênh. Thực hiện tưới tiết kiệm nước, không để rò rỉ, thất thoát nước trên hệ thống kênh rạch nội đồng (Nguyễn Thanh Sơn, 2009).
Nạo vét một số trục kênh chính, củng cố bờ bao ngăn mặn, trữ ngọt, sửa chữa các cống, điều tiết nước. để tăng khả năng trữ nước ngọt (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2015). Những phân tích trên cho thấy việc phát triển kinh tế nông nghiệp ở ĐBSCL một cách bền vững thì đòi hỏi phải có những nghiên cứu về nhu cầu tưới của cây trồng và hiệu quả sử dụng nước. Việc xác định nhu cầu tưới của cây trồng giúp cho việc xác định chế độ tưới cho cây trồng hợp lý (không sử dụng nước lãng phí).
Xác định hiệu quả sử dụng nước giúp xác định được cây màu nào sử dụng nước phù hợp nhất đem lại hiệu quả kinh tế trong sản xuất nông nghiệp cao. Do đó câu hỏi nghiên cứu được đặt ra là: (1) Cây màu nào tiết kiệm tài nguyên nước và đem lại hiệu quả kinh tế trong sản xuất nông nghiệp cao? (2) Quy trình nào giúp đánh giá nhanh hiệu quả sử dụng nước cho cây trồng khác nhau? Chính vì vậy đề tài “Nghiên cứu mô hình quản lý nước trong hệ thống canh tác tổng hợp vùng ngập lũ ĐBSCL để thích ứng với biến đổi khí hậu” được thực hiện nhằm góp phần phục vụ cho mục tiêu phát triển nông nghiệp bền vững trong bối cảnh nguồn nước không ổn định ở đầu nguồn tình An Giang. Giả thiết nghiên cứu: (1) Đưa cây màu vào trồng trên nền đất lúa sẽ có hiệu quả sử dụng nước tưới cao hơn. (2) Có thể phát triển một quy trình đánh giá hiệu quả sử dụng nước cho các loại cây màu.2 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu tổng quát: Xác định nhu cầu tưới cho cây màu và đánh giá hiệu quả sử dụng nước tưới trong nông nghiệp để phục vụ cho mục tiêu phát triển nông nghiệp bền vững trong bối cảnh nguồn nước không ổn định ở đầu nguồn tỉnh An Giang Mục tiêu cụ thể: - Xác định loại cây màu canh tác trên nền đất lúa sử dụng tài nguyên nước ít mà đem lại hiệu quả kinh tế cao trong sản xuất nông nghiệp.
- Xác định quy trình giúp đánh giá nhanh hiệu quả sử dụng nước.3 Nội dung nghiên cứu Để đạt được các mục tiêu nghiên cứu nêu trên, nghiên cứu thực hiện 3 nội dung sau: (1) Đánh giá tiềm năng đất đai tỉnh An Giang (2) Đánh giá hiệu quả sử dụng nước cho cây màu trên nền đất lúa ở mô hình thực nghiệm tại xã Vĩnh Thạnh Trung, huyện Châu Phú, tỉnh An Giang (3) Xác định quy trình đánh giá hiệu quả sử dụng nước cho các cây trồng khác nhau ở tỉnh An Giang.4 Giới hạn của nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu: Đánh giá hiệu quả sử dụng nước cho cây bắp, ớt trong mùa vụ Đông - Xuân và Hè - Thu vùng ngập lũ huyện Châu Phú, tỉnh An Giang. Thời gian nghiên cứu: Nghiên cứu được tiến hành từ tháng 01/2012 đến tháng 08/2016. Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu tập trung đánh giá tính thích nghi cho mô hình màu - màu và lúa - màu trên nền đất lúa ở tỉnh An Giang, xác định nhu cầu tưới của cây bắp và cây ớt trong vụ Đông - Xuân và Hè - Thu. Ngoài ra, nghiên cứu còn tập trung xây dựng quy trình đánh giá hiệu quả sử dụng nước tưới vùng An Giang.5 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án 1.1 Ý nghĩa khoa học Luận án đã xác định được nhu cầu nước của cây màu (cụ thể là cây bắp và cây ớt) trong điều kiện biến đổi khí hậu và gia tăng việc sử dụng nước ở thượng nguồn sông MeKong.
Ngoài ra, luận án đề xuất quy trình đánh giá hiệu quả sử dụng nước cho loại cây màu khác nhau cho vùng An Giang phục vụ phát triển nông nghiệp bền vững cho tỉnh An Giang.2 Ý nghĩa thực tiễn Về mặt kinh tế: Kết quả nghiên cứu xác định cây màu (cây bắp, cây ớt) có hiệu quả sử dụng nước hơn cây lúa, cây màu có thể thay thế cây lúa trong điều kiện thiếu nước tưới và nơi trồng lúa kém hiệu quả. Mô hình canh tác màu – màu và lúa – màu tiết kiệm nước và hiệu quả kinh tế cao so với mô hình lúa – lúa. Về mặt môi trường: Góp phần giảm thiểu phát thải khí hiệu ứng nhà kính do canh tác lúa 3 vụ liên tục. Việc thực hiện luân canh lúa màu góp phần đa 3 dạng hóa mô hình canh tác phá thế độc canh cây lúa, cải thiện độ phì nhiêu cho đất.
Ngoài ra, việc canh tác tiết kiệm nước ở vùng thượng nguồn giúp tiết kiệm nước cho vùng hạ lưu (đặc biệt là trong mùa khô). Về mặt xã hội: Kết quả của luận án về đánh giá đất đai giúp nhà quản lý và qui hoạch thực hiện qui hoạch và quản lý nguồn tài nguyên đất đai trong phạm vi toàn tỉnh An Giang. Kết quả của luận án hỗ trợ người dân địa phương lựa chọn cơ cấu nông nghiệp phù hợp trong điều kiệm cụ thể tỉnh An Giang. Ngoài ra, kết quả của luận án có ảnh hưởng đến chuyển biến nhận thức của nông dân trong việc sử dụng nước tưới tiết kiệm cho cây trồng.
Về mặt kỹ thuật: Kết quả luận án đã đề xuất qui trình đánh giá hiệu quả sử dụng nước, qui trình này giúp đánh giá canh tác loại cây nào sử dụng ít nước mà đem lại hiệu quả kinh tế cao trong điều kiện nguồn nước không ổn định. Ngoài ra, kết quả luận án đã bổ sung vào giải pháp kỹ thuật trong sản xuất cây ớt và cây bắp.6 Điểm mới của luận án So với các công trình nghiên cứu gần đây, nghiên cứu tập trung vào một số điểm mới cơ bản sau: - Đưa cây màu vào trồng trên nền đất lúa, sau đó đánh giá hiệu quả sử dụng nước của mô hình canh tác và cây màu trên nền đất lúa tại Châu Phú, An Giang dựa trên đánh giá tỷ số hiệu quả kinh tế trong sản xuất nông nghiệp trên m3 nước sử dụng. - Xây dựng quy trình đánh giá hiệu quả sử dụng nước tiêu biểu cho các cây trồng khác nhau ở tỉnh An Giang. Áp dụng quy trình đánh giá hiệu quả sử dụng nước cho cây màu nhằm biết được cây màu tiết kiệm được tài nguyên nước và đem lại hiệu quả kinh tế trong sản xuất nông nghiệp.
4 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về đánh giá đất đai 2.1 Định nghĩa về đất Đất (soil) là phần tơi xốp của vỏ trái đất mà trên đó có các hoạt động của sinh vật. Độ dày thường được quy định từ 120-150 cm kể từ lớp đất mặt. Ở những nơi có tầng đất mỏng thì được tính từ lớp đá mẹ hay tầng cứng rắn mà rễ cây không thể xuyên qua được trở lên, có khi chì 10-20 cm. Ví dụ về một số loại đất như: Đất phù sa (Fluvisols), đất đỏ (Ferrasols) và đất xám (Acrisols) (Lê Quang Trí, 2010) 2.2 Định nghĩa đất đai Đất đai (land): là diện tích đất cụ thể của bề mặt trái đất, là khí hậu, địa hình, nước, trầm tích, sinh vật, hoạt động của con người (Lê Quang Trí, 2010).